Magnetic and magnetotransport properties of carbon nanotubes modified with cobalt

Анотація

Досліджено температурну та польову залежності намагніченості та електричного опору об’ємних зразків багатостінних модифікованих кобальтом вуглецевих нанотрубок. Зразки модифікованих багатостінних вуглецевих нанотрубок із 30% масовою часткою кобальту були отримані методом відновлення металу з водно-сольового розчину. Було виміряно петлі гістерезису та температурну залежність масової намагніченості за протоколами охолодження в магнітному полі та без нього для об’ємних зразків пресованих модифікованих багатостінних вуглецевих нанотрубок у температурному інтервалі від 3 до 293 К. Залежність опору від магнітного поля в діапазоні температур 4,2–300 К у двох різних орієнтаціях зразків (площинній та позаплощинній) було досліджено в імпульсному магнітному полі до 20 Т. Дослідження температурної залежності намагніченості в режимах охолодження в магнітному полі та без нього показало, що температура блокування для досліджуваних зразків модифікованих кобальтом вуглецевих нанотрубок становить ≈ 7 К. Показано, що вище температури блокування нанорозмірні однодоменні частинки кобальту знаходяться в суперпарамагнітному стані. Нижче температури блокування магнітоопір визначається комбінацією двох механізмів. Відносно великі частинки кобальту утворюють феромагнітні області, що призводить до появи гігантського магніторезистивного ефекту. Тим часом менші частинки кобальту залишаються суперпарамагнітними та утворюють довгий хвіст, який не насичується до максимального магнітного поля.